Szukasz niezawodnych elementów indukcyjnych do swoich projektów? Produkcja elementów indukcyjnych to nasza specjalność. Dławiki na ferrytowych rdzeniach walcowych spełniają najwyższe wymagania stawiane przez naszych klientów.
W tym artykule skupiamy się na jednowarstwowych dławikach walcowych.
Jeśli chcesz wiedzieć jak projektować takie elementy indukcyjne, przejdź do poprzedniego artykułu!
Dławiki na rdzeniach ferrytowych - o co tyle szumu?
Dławiki walcowe to bierne elementy indukcyjne które składają się z ferrytowego rdzenia w kształcie walca na którym nawinięte jest uzwojenie wykonane z drutu miedzianego.
Produkowane w NEOTECHu dławiki walcowe cechują się kompaktową budową i wysoką precyzją nawoju. Produkty te idealne sprawdzają się w zastosowaniach wymagających wysokiej gęstości mocy. Dławiki na rdzeniach walcowych znajdują zastosowanie w przetwornicach, zasilaczach i urządzeniach przemysłowych.
Ferryt pełni tutaj kluczową rolę – jest to bowiem materiał ceramiczny o właściwościach magnetycznych (składa się głównie z tlenków żelaza oraz innych metali, takich jak nikiel, mangan, cynk czy kobalt), co pozwala na skoncentrowanie pola magnetycznego w rdzeniu. Materiał ten jest szeroko stosowany w elektronice ze względu na swoje unikalne cechy, które czynią go idealnym do kontrolowania i kierowania przepływem pola magnetycznego. Tym samym możliwe jest proste zwiększenie indukcyjności dławika.
Sprawdź ofertę materiałów ferrytowych naszego partnera, firmy Neosid!
Warto wspomnieć w tym miejscu o podstawowych ograniczeniach ferrytu, wynikających z fizyki materiału:
⚠ Temperatura Curie (nazywana także punktem Curie) – temperatura, powyżej której ferryt traci swoje właściwości magnetyczne. Oznacza to, że rdzeń, który do tej pory był w stanie utrzymywać własne namagnesowanie, traci tę zdolność, ponieważ jego momenty magnetyczne stają się chaotyczne pod wpływem ciepła. Zależnie od zastosowanego materiału ferrytowego, temperatura Curie może wynosić od 150 do 600 °C. Dla porównania, temperatura Curie czystego żelaza wynosi około 770 °C a czystego kobaltu około 1 115 °C.
- Temperatura Curie ogranicza zastosowanie konkretnych materiałów ferrytowych do konkretnych zastosowań – praca elementu indukcyjnego powyżej temperatury Curie skutkuje gwałtowną utratą indukcyjności.
⚠ Częstotliwość graniczna ferrytu – jest to maksymalna częstotliwość pracy, przy której ferryt może efektywnie pełnić swoją funkcję jako materiał magnetyczny w urządzeniach indukcyjnych. Ferryt jest używany w elektronice dzięki swojej zdolności do koncentracji pola magnetycznego i tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Jednak stosowanie tego materiału przy wyższych częstotliwościach jest ograniczona przez dwa główne zjawiska: straty dielektryczne (straty w wyniku prądów wirowych i ogrzewania materiału) i pogorszenie przenikalności magnetycznej (przenikalność magnetyczna ferrytu spada wraz ze wzrostem częstotliwości, co ogranicza jego zdolność do skutecznego magazynowania energii magnetycznej).
- Przekroczenie wartości częstotliwości granicznej prowadzi do utraty właściwości magnetycznych, spadku indukcyjności i zwiększonych strat, co może obniżyć wydajność i niezawodność urządzeń.
⚠ Histereza – zjawisko opóźnienia indukcji magnetycznej (B) względem zmieniającego się natężenia pola magnetycznego (H). Obszar zamknięty w pętli histerezy na wykresie B-H reprezentuje straty histerezowe, które są spowodowane energią potrzebną do zmiany uporządkowania domen magnetycznych w materiale. Innymi słowy, w zastosowaniu ferrytów jako rdzeni elementów indukcyjnych histereza postrzegana jest jako problem, ponieważ jej pole powierzchni jest proporcjonalne do strat energii podczas jednego cyklu przemagnesowania. Różne materiały ferrytowe charakteryzują się różną szerokością pętli histerezy.
- Ponieważ straty histerezowe ograniczają możliwość efektywnej pracy materiału w wyższych częstotliwościach, z histerezą związana jest częstotliwość graniczna ferrytu (jednak na częstotliwość graniczną wpływają w dużym stopniu także inne czynniki, takie jak straty dielektryczne i prądy wirowe). Zrozumienie zależności między tymi zjawiskami pozwala na optymalny dobór materiału ferrytowego do konkretnej aplikacji.
Elastyczne możliwości produkcyjne
Od ponad 25 lat produkujemy zaawansowane elementy indukcyjne, w tym dławiki na ferrytowych rdzeniach walcowych do zastosowań w różnych branżach, m.in. motoryzacyjnej, lotniczej, medycznej, przemysłowej, konsumenckiej, obronnej i dual-use.
Cechy naszej produkcji to:
Personalizacja: Wykonujemy dławiki o różnych wartościach indukcyjności i wymiarach, dostosowane do potrzeb klienta i według jego specyfikacji. Również współpracujemy z klientem w celu opracowania optymalnych rozwiązań i unikalnych technologii.
Precyzja: Posiadamy nowoczesny park maszynowy i opanowaliśmy zaawansowane technologie i metody produkcji, dzięki czemu gwarantujemy wysoką powtarzalność parametrów i jakość wykonania.
Wysoka wydajność: Nasze możliwości produkcyjne pozwalają na realizację zarówno małych, jak i dużych zamówień. Posiadamy możliwości prototypowe do wykonywania już od pojedynczych sztuk wyrobów
Materiały najwyższej jakości: Każdy materiał przechodzi kontrolę wstępną by już na początkowych etapach zminimalizować ryzyko wad i błędów.
🔧 Technologia produkcji
Nasze metody produkcji dławików na rdzeniach walcowych łączą nowoczesne technologie z laboratoryjną precyzją.
Ustalenia wstępne – Zanim rozpocznie się produkcja należy ustalić szczegóły. Na tym etapie klient komunikuje nam swoje potrzeby i wymagania, dostarcza próbki materiałów lub wyrobów docelowych a my prezentujemy nasze możliwości i zapewniamy zgodność wymiarów mechanicznych i parametrów elektrycznych. Jeśli pojawia się konieczność wprowadzania korekt w projekcie, teraz jest na to najlepszy moment. Jeśli klient ma taka potrzebę, na tym etapie również podpisujemy NDA.
Dobór materiałów – Stosujemy wyłącznie materiały zatwierdzone przez klienta by mieć pewność spełnienia nawet najbardziej wyśrubowanych wymagań. Zgodnie z ustaleniami z poprzedniego etapu, możemy na w tym momencie dostarczyć prototypy i przygotowujemy harmonogramy oraz produkcję seryjną.
Proces nawijania dławika wykorzystuje różne technologie zależnie od specyfiki projektu. Typowo, drut jest precyzyjnie nawijany na stały trzpień za pomocą specjalistycznych maszyn (nawijarek), które gwarantują wysoką powtarzalność parametrów.
Kształtowanie wyprowadzeń dławika odbywa się zgodnie z wymogami projektu – promieniowe (prostopadłe do rdzenia), osiowe (równoległe do rdzenia) lub w inny, specjalny sposób. Możemy umieszczać punkt klejowy do automatycznego montażu przez maszyny Pick&Place (punkty te widoczne są na sąsiednim zdjęciu).
Po tym etapie, prosto z maszyny produkcyjnej, otrzymujemy cewkę „sprężynę”, która jest bardzo wrażliwa na uszkodzenia mechaniczne.
Alternatywnie, proces nawijania może odbywać się od razu na docelowym rdzeniu. Zwykle jednak wymaga to przygotowania dedykowanego wyposażenia (ze względu na konstrukcję wyrobu) i stosowania odpowiednich drutów. W zamian, już na tym etapie otrzymujemy praktycznie gotowy produkt.
Podczas nawijania, wyroby przechodzą rygorystyczne testy jakości – sprawdzamy nie tylko parametry geometryczne, ale także osiąganie precyzji wyrobu zgodnej z wymaganiami projektu – na przykład jakość cynowania wyprowadzeń. Posiadamy własne rozbudowane możliwości pomiarowe parametrów elektrycznych i geometrycznych.
Jeśli dławik nawijany był na stałym trzpieniu, teraz następuje sklejanie z docelowym rdzeniem cewki „sprężyny”. Typowo rdzeń wklejany jest klejem termoutwardzalnym, dwuskładnikowym lub światłoutwardzalnym (UV).
Pomiar i pakowanie – Jest to ostatni etap produkcji, polegający na zapewnieniu precyzji parametrów i bezpieczeństwa wyrobów w transporcie. Typową metodą jest umieszczanie dławików w opakowanie Tape&Reel umożliwiające automatyczny montaż lub w opakowanie paletki umożliwiające ręczny montaż (kartony i/lub paletki).
